宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案

宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案1矿产资源开发利用与生态复绿方案宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案2矿山基本情况表重晶石8重晶石方解石4资源量重晶石方解石重晶石94.5其它矿柱重晶石94.5重晶石方解石方解石重晶石方解石8方解石无6重晶石方解石根据矿区范围内Ⅰ号矿体、Ⅴ号矿体、Ⅸ号矿体量mJTP1.2×1.013m2121选矿及尾库设施选矿方法尾砂处理尾砂库容量（万方）12345671）；2宜昌市国土资源局关于宜都市李家包重晶石矿划定矿区范围的批复（宜土资函3宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案3第一部分——矿产资源开发利用方案宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案4一、项目建设背景宜都市李家包重晶石矿位于宜都市潘家湾乡吕家坳村，行政区划隶属潘家湾乡。受宜都市国土资源局委托，湖北省地质局第月编制了《湖北省宜都市李家包矿区重晶石、方解石矿资源储量核实报<宜昌市国土资源局关于宜都市李家包矿区重晶石、方解石矿资源储量宜都市李家包重晶石矿始建于2008年，矿山开采方式为露天开采，设计生产规模1万吨/年。2014年换新采矿证，开采方式为地下开采，设计生产规模3万吨/年,开拓方式为斜井开拓，采矿方法为浅孔留矿法。宜都市李家包重晶石矿有限公司委托武汉理工大设计研究院有限宜昌市国土资源局下达了《李家包重晶石矿矿产资源开发利用方案》评审认定书（宜土资矿认字[2014]1号）。二、编制目的根据《湖北省宜都市李家包矿区重晶石、方解石矿资源储量核实报矿区资源储量，矿山拟将生产规模由3万吨/年扩大至6万吨/年。2019年1月31日，宜昌市国土资源局对宜都市李家包重晶石矿的矿区范围给予了批复（宜土资函[2019]26号）矿山需重新编制矿产资源开发利用宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案5方案。三、项目主要特征根据宜昌市国土资源局关于宜都市李家包矿区重晶石、方解石矿资源储量核实报告（截至2018年6月底）评审备案的证明（宜土资储备字[2018]6号截至2018年6月底，全矿区累计查明重晶石资源储量(均拟占用)。设计重晶石可采资源储量393.03千吨，方解石可采资源储量7.2千吨；为6万吨/年；服务年限为6.9年；产品为原矿直接销售。主要技术指标如下：1、矿井设计生产能力6万吨/年2、矿井服务年限6.9年4、建设工期5、职工人数（在册职工）57人6、全员工效4.1吨/工7、建设总投资951.99万元8、采矿方法浅孔留矿法6第一节矿山基本情况一、建设单位概况宜都市李家包重晶石矿为本次宜都市政府拟进行净采矿权出让的一处矿山，矿山属私营企业，位于宜都市潘家湾乡吕家坳村，主要从事重晶石矿开采及销售。该矿区内原设有一家矿业权，采矿权人为宜都市李家包重晶石矿有限公司；矿山名称：宜都市李家包重晶石矿有限公司李家包重晶石矿。开采矿种为重晶石，开采方式为地下开采，生产规模为3万吨/年。发矿山原一号开采系统（开采Ⅰ号矿体）布置有一对井筒，即主斜井井口值班室、空压机房、机修房、矿石场、废石场、生产生活水池等，并取得了安全生产许可证。矿山原二号开采系统（开采Ⅴ号矿体）为原一号开采系统的接替开和风井未贯通。地面已修建综合办公室、两堂一舍、配电室、绞车房、宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案7井口值班室、空压机房、机修房、矿石场、废石场、生产生活水池等。矿山目前未生产，未建设。二、矿区位置及自然经济概况矿山地理坐标：东经111°11’19"～111°12’31"，北纬30°13'28"~30°14'18"。行政区划隶属潘家湾乡吕家坳村，矿区距陆渔一级公路仅根据宜昌市国土资源局关于宜都市李家包重晶石矿划定矿区范围宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案8的批复（宜土资函[2019]26号矿区范围由8个拐点坐标圈定，其拐点坐标见表1.1-2。表1.1-2矿区范围拐点坐标表12345678（二）自然经济地理概况矿区一带属低山地貌。区内地形平缓，地形坡角20～30°,岩溶发育，地貌形态上以丘峰与岩溶洼地相间产出为主要特征。地势西北高、矿区属亚热带温润季风气候区，冬冷夏热、四季分明。七至八月气温极端最高达40℃,元月份为低温季节，极端最低气温为～6℃,年平宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案9利用提供了较好条件。中有关我国主要城镇抗震设防烈度分区，包括宜都市在内的宜昌市域范设计地震分组为第一组。三、外部建设条件矿区距陆渔一级公路仅2.5km，有乡村公路与之相接，交通便利。矿区交通位置见图1-1。矿山供水水源取自山泉水，水质经化验符合饮用水标准。矿山在原一台。4、通信矿山与外界的通讯联系，采用移动电话联系。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案第二节编制依据一、法律法规和规范规程（安监总管一[2015]12号16、《湖北省国土资源厅办公室关于推进矿产资源开发利用及生态复绿方案编制及评审工作的通知》（鄂土资办文[2016]22号17、《湖北省人民政府关于进一步加强非煤矿山安全生产工作的意（二）规范规程宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案二、各项建设文件2、宜昌市国土资源局关于宜都市李家包重晶石矿划定矿区范围的三、地质依据及开采条件1、《湖北省宜都市李家包矿区重晶石、方解石矿资源储量核实报告2、宜昌市国土资源局关于宜都市李家包矿区重晶石、方解石矿资源储量核实报告（截至2018年6月底）评审备案的证明（宜土资储备3、矿山采掘工程平面图（实测4、矿山主要开采设备见表1.1-2。表1.1-2矿山主要开采设备清单表1台12台13台14台25台JTP1.2×1.026台17台38台39套1宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案第三节问题与建议1、矿体总体控制程度很低，部分矿体只有地表槽探工程控制，矿山在今后的开采过程中，应加强地质勘查工作。2、核实所圈定的采空区是采用全仪器法测制的，但由于部份地段回采后无法进入，其形态边界与实际采空区局部有少量出入。3、矿山在开采过程中，要加强地质工作，注意矿体形态和矿石质量可能发生变化，避免盲目生产造成损失，同时要注意对CaF伴生有益组分的综合研究，确定其是否具有利用价值。4、未来开采过程中要加强采坑上方及采场内的防排水。5、对井巷围岩的稳固性评价过于简单。坑道在穿越断裂构造时，极易发生冒顶坍塌变形，矿山应加强对断层的工程地质特性研究及对采空区顶板与地面变形破坏的监测，防止产生冒项坍塌及采空区地面塌陷等地质灾害，并采取有效的防治措施，确保安全生产。6、矿山应对原露天采坑进行回填，对原露采区及地面塌陷预测区设置警示标志，避免人员进入而产生安全事故。保有10千吨(均在拟新设证内)。矿区地质工作程度低，方解石矿工业指标沿用2015年核实报告并未进行可行性论证，开采方解石矿存在投资风险。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案第一节矿产品需求分析重晶石的开发利用前景可观，重晶石作为一种用途广泛的非金属矿产原料，具有多种用途。1、钻井泥浆加重剂在一些油、气井钻探时，一般使用的钻井泥浆，粘土比重为25左右，水的比重为1，因此，泥浆比重较低，有时泥浆重量不能与地下油、气压力平稳，则造成井喷事故。在地下压力较高的情况下，就需要增加泥浆比重，往泥浆中加入重晶石粉是增加泥浆比重的有效措施，是石油工业采油的主要辅助原料。2、锌钡白颜料：锌钡白是一种常用的优质白色颜料，可作为油漆、绘画颜料的原料，将硫酸钡加热，使用还原剂就可还原成硫化钡（BaS然后与硫酸锌（ZnSO4）反映，得到的硫酸钡和硫化锌的混合物（BaSO4占70%，ZnS占30%即为锌钡白原料。制取锌钡白的重晶石，要求BaSO4含量大于95%，同时应不含有可见的有色杂物。3、各种钡化合物：以重晶石为原料，可以制造氧化钡、碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、沉淀硫酸钡、氢氧化钡等化工原料。4、填料工业用重晶石，橡胶、造纸用重晶石填料一般要求BaSO4大于98%，CaO小于0.36%，不许含有氧化镁、铅等成分。造纸工业加入后，能提高橡胶和塑料的硬度、耐磨性及耐老化性。总之，重晶石矿对工业、化工、医药等作用相当大，是国家工业不可缺少的矿产品，故而该矿产品开采前景较为广阔。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案自2001年以来本地区重晶石产品的供应一直呈现较为畅销的趋势，随着我国经济的不断发展和本地工业的快速增长，重晶石矿在本地的需求将更为广泛，销售将更为顺畅。矿区内开采的重晶石矿产资源较为丰富，具有良好的开发基础条件；同时，得到了当地政府的大力支持。区内交通较便利，有乡村公路与陆渔一级公路相接，然后通过焦柳铁路、长江枝城港，经水路、陆路可运往全国各地。本地水、电资源丰富，劳动力资源充足，均能满足矿山生产需求。随着重晶石矿的产量逐年增长，开采重晶石矿近期前途光明，销路顺畅，销售市场有保障。从长远发展预测，由于重晶石在各个化工及地勘行业是不可获缺的产品原料，对重晶石矿的需求前景看好。第二节产品价格分析矿山地理位置较好，交通运输便利，矿产品品质较好，用户可靠，产品销路较好。随着国家对矿山治理整顿政策措施的落实行业准入制度进一步完善，一大批不具备正规开采条件、安全生产条件差、不符合国家产业政策的小型矿山被政策性关闭，矿山开采企业逐步走向良性循环的发展轨道，矿产品价格稳步上升，市场情况较好。重晶石矿石作为一种不可再生的矿产资源，由于其独有的特性，将成为一种畅销矿产品，该矿产品过去作为一般重晶石使用。后开发新的用途，价格有了一定的涨幅，目前达到160-300元/吨左右，平均约180元/吨。经各矿粉厂加工成重晶石矿粉后，利用价值提升较大。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案第一节矿区总体概况一、矿区总体规划情况宜都市李家包矿区位于宜都市潘家湾乡吕家坳村，该矿区内原设有一家矿业权，采矿权人为宜都市李家包重晶石矿有限公司。该矿山企业年产量3万吨，年产值2千万以上，是宜都市保留矿山，该矿已纳入宜昌市、宜都市矿产资源总体规划。宜都市国土资源局向宜昌市国土资源局申请对该矿拟设矿权范围进行调整，宜昌市国土资源局以“宜土资函[2018]19号”同意进行采矿权范围调整，并以“宜土资函[2018]55号”对该矿进行划定矿区范围的权与拟新设采矿权关系见图3-1。宜都市李家包矿区上世纪80年代，原村乡两级企业在该区域开挖过重晶石矿，李家包重晶石矿始建于2008年，矿山开采方式为露天开采，设计生产规模1万吨/年，开采方法采用由外向内、自上而下台阶式开拓，爆破落矿，搬运方式采用人工装载，汽车运输。2014年换新采矿证，开采方式改为地下开采，设计生产规模为3万吨/年。开拓运输方式为斜井开拓，采矿方法为浅孔留矿法，通风方式为机械通风，排水方式为机械排水。矿山目前有两个独立的开采系统（即一号开采系统和二号开采系统）。矿山一号开采系统（开采Ⅰ号矿体）布置有一对井筒，即主斜井宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案安全生产许可证。矿山二号开采系统（开采Ⅴ号矿体）为一号开采系统的接替开采系风井未贯通。矿山目前处于停产状态。表3-1拟设置矿区范围拐点坐标表12345678图3-1原采矿权与拟新设采矿权关系图宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案二、本项目与矿区总体规划的关系本项目与矿区总体开发协调一致，本方案设计范围为宜昌市国土资源局批复划定的矿区范围，本方案设计的矿山采矿权范围及确定矿山生产规模，均符合宜昌市有关文件的要求。矿区西北部有一采矿权人为“宜都市吕家坳方解矿”，与本矿区西北部的矿界最近的距离相距66m，两个矿山的开采设计在矿区边界均留设了永久保安矿柱，矿山开采相互之间无影响。本项目不存在采矿权纠纷争议。矿区周边矿权关系见图3-2.图3-2矿区周边矿权关系图第二节矿区资源概况一、矿区地质及构造特征矿区内出露地层有寒武系上统~奥陶系下统娄山关组(∈3O1l）、奥宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案洼地及缓坡平地有第四系残、坡积物掩盖。现将矿区地层由老至新分述如下：1、寒武系(∈)寒武系上统~奥陶系下统娄山关组(∈3O1l物介壳灰岩。顶部块状生物屑灰岩，含硅质隐藻体，缟状层理与上覆地层分层；中部中—厚层状内碎屑灰岩，鲕粒灰岩、生物屑灰岩、粒屑灰岩，亮晶胶结，水平层理。含硅质团块。块状内碎屑灰岩含多孔状硅藻岩及硅质团块（结核压溶缝合线发育；底部：串珠状—薄层状含粘土质灰岩夹中—厚层状鲕粒灰岩、藻屑灰岩、内碎屑灰岩等，水平层理。页岩或钙质页岩夹中厚层状生物屑云质灰岩，与寒武系接触附近有一层（2）下统红花园组（O1h块状生物灰岩,生物屑内碎屑灰岩,骨架结构，无层理,顶部含海绿石。底部薄—中厚层状生物灰岩，生物屑内碎屑灰岩夹页岩，断续水平层理。厚度40～60米。（3）下统大湾组（O1d薄层状—瘤状生物屑灰岩、粒屑泥质灰岩夹页岩，水平层理，矿区出露厚度>21.50米。粘土、砂、砾石、块石组成的坡积、冲积层，主要分布在低洼地带，山体高处变薄，主要由松散砾石、亚粘土组成，厚度0～0.8米。（二）构造矿区位于梁山-肖家隘背斜南翼，总体呈一倾向南西的单斜构造，宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案断裂较发育，断裂附近，尤其是主要断裂附近，地层产状略有变化，在矿区断裂构造发育，按其走向主要有四组：1、北西向(305度)：此组断裂即为矿区容矿构造F31，伸延达四公里余。该组断裂两侧常伴生一些延伸级小的派生裂隙及小断裂，亦充填有重晶石脉体，局部深部逐渐充填有方解石脉体。该组断裂倾向北东，倾角甚陡(75°-85°)。主断裂（以31号为例）破碎带宽度不等，断面呈锯齿状，断裂带普遍可见断层角砾岩。被重晶石脉充填的地段，角砾多被重晶石胶结，未被重晶石脉充填的地段，角砾被方解石所胶结，角砾成分多为灰岩、云岩及灰质云岩或云质灰岩，有些地段角砾成分复杂，除上述成分外，还有重晶石、方解石，方解石中有重晶石角砾，说明该组断裂经多次活动造成之现状。从该组断裂穿切各地层情况看，表现为上盘下降，下盘上升。垂直综上所述，该组断裂构造的发生和发展过程是先张后扭，特别是有重晶石充填的地段，扭性改造较为彻底(表现为重晶石脉壁呈舒缓波状)，而重晶石脉体形成过程中，有压扭性构造活动，导致该组构造为斜落高角度正断层之现状。2、北西向(315度)：该组断裂仅见一条(F30)，出现在矿区东北隅。断层向两端延伸都越出矿区范围。该断层断面平直，倾向北东，倾角80至86度，断距50米左右，断层角砾呈菱块状被方解石胶结。从显示的各种特征证明，该断层当属高角度斜冲逆断层。该断裂构造结构面平直，旁侧有派生小断裂，形成“入”字该组与第一组断裂构造走向夹角很小(仅10度)，从第一组断裂构造中重晶石脉被第二组断裂构造所切，显示第二组晚于第一组。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案小者数米。一般呈正断层出现，个别断面倾斜反向，变现为逆断层性质。向或东或西，倾角甚陡(57至85度)，一般以正断层性质出现，个别断面倾斜反向而成为逆断层。此组断裂与北东向组断裂都发生在第一组构造(北西305度)之后，呈现正交或接近正交的切断关系，对矿脉起破坏作用。表3.2-1各断层性质、延伸长度、产状、断距等参见断层一览表N5正(逆)二、矿床（体）地质特征（一）矿体的形态和产状矿区重晶石矿体、方解石矿体赋存于断裂破碎带中，属于热液型脉状矿床。矿体的形态与容矿构造的力学性质有关，因此矿体多呈脉状、不规则脉状，局部呈透镜状，亦多见分支和尖灭再现或尖灭侧现。矿脉的总体走向大致为305度，各矿体走向与含矿带的总体基本一致，均为北西向。矿体被后期断层横切成十余段，在切割的含矿带中圈出8个矿体，其中7个为重晶石矿体，见表3.2-2，Ⅱ号矿体为方解石矿体，见表3.2-3。现将主要开采矿体叙述如下：位于矿区北西部，为当前矿山主要开采矿体。地表由三个探槽控制，深部由风井、二平～六平计10个样点控制。矿体呈脉状，长约200~4宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案位于矿区中部，地表由10个探槽控制，深部由2个钻孔、一个平表3.2-2重晶石矿体特征表矿体编号沿走向长度(米)沿倾度(米)倾向(度)倾角(度)厚度(米)平均厚度(米)赋存标高矿体形态备注(%)平均品位(%)Ⅰ200~300140~2775-850.8-4.002.3950.00-96.2681.58+600-+380脉状Ⅳ26525～45402.60-4.673.2992.90-93.5193.22+510-+413不规则脉状Ⅴ76025～90360.80-7.713.5262.59-95.9481.19+463-+345不规则脉状Ⅷ66250.80-55.28-79.6163.74+367-+336脉状Ⅸ20573360.80-10.503.6950.00-94.0273.61+404-+318不规则脉状Ⅹ56222.02-4.802.9763.27-91.3075.56+418-+362脉状Ⅺ38725360.83-86.74-94.9789.08+386-+290脉状表3.2-3方解石矿体特征表矿体编号沿走向长度(米)沿倾向长度(米)倾向(度)倾角(度)厚度(米)平均厚度(米)CaCO3(%)赋存标高（米）矿体形态备注(%)平均(%)Ⅱ202775-854.902.4494.67-96.7193.70+450-+417透镜状（二）矿石质量1、矿石物质组成宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案重晶石矿中主要矿物成分是重晶石，其次是方解石、萤石、亦有少量黄铁矿、石英等矿物；方解石矿中主要矿物成分是方解石，其次是重晶石、萤石、少量黄铁矿、石英等矿物。局部地段矿石中掺有粘土、有（2）矿石化学成分据化学分析资料，矿石的化学成分：⑴重晶石矿4(一般≤4.40%)、CaF2(一般前三种是矿石中主要化学成分。它们在矿石中分布情况是：SrSO4的含分含量多少与近矿围岩性质有关。当近矿围岩为云岩、云质灰岩、灰岩类岩石，则含量低，如8线以西、0线附近和5线以东；当近矿围岩为红花园组、南津关组的生物屑灰岩和泥岩时，这三种成分增高。⑵方解含量都极低。此时基本为方解石矿，且矿石基本处于矿脉较深部。2、矿石自然类型、结构及构造按其矿物组合，矿石结构、构造可分为如下几种矿石类型：半自形的粗～巨晶结构，定向排列，呈柱状，纤柱状、帚状、花束状、板状晶形。部分呈压碎的角砾结构，糜棱结构等。晶隙间常被其它矿物（如方解石、萤石等）充填。重晶石有期后侵蚀的孔洞。石中重晶石呈纤柱状、角砾状，萤石呈粒状、脉状、块状构造。萤石为宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案紫红色，常由微量粘土及有机质包含、聚集成块，或充填于重晶石粒隙，矿石呈块状构造。至50%，亦见少量云岩、灰岩角砾。重晶石矿石呈微黄白色、角砾状，棱角明显，被以方解石为主的钙质胶结物所胶结。这一类型的矿石是矿脉受成矿后构造活动的破坏所致。左右。该类型重晶石含量较低时，矿石呈白色、乳白色，具菱面体或复三方偏三角面体解理，晶形较好，略具油脂光泽；重晶石含量较高时，矿石呈微黄白色，乳白色。该矿石多以自形～半自形的粒状、粗晶状，纤维状、柱状、块状或其集合体产出。局部被泥质、铁质侵染而呈杂色。3、矿石风化特征本矿区重晶石矿体出露地段的一半受到强烈风化，风化深度一般1至5米，局部达22米之多，矿石风化的特征有如下几点：（1）矿石风化深度与构造有关。本矿区是碳酸盐分布区，岩溶十分发育，特别是构造切断矿体的部位，风化深度最大。（2）矿石风化程度与近矿围岩有关。如南津关组顶部和红花园组底部作为近矿围岩时，风化深度可达15米左右。如寒武系娄山关组云岩类岩石作为近矿围岩时，则风化深度不大，一般1-3米。（3）矿石风化程度与矿石类型有关。一般含方解石多的矿石经风化，易形成大小不等的重晶石团块。从以上矿石风化特征来看，由于普遍风化深度较大，风化带碳酸盐容易流失，矿石中围岩角砾风化成粘土，相对来说起到矿化富集作用，易于手选。（三）矿体围岩和夹石宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案矿体与围岩直接接触，界线截然，没有渐变以及蚀变带。矿区北西部矿体主要围岩为寒武系上统娄山关组的粉晶云岩以及奥陶系下统南津关组的泥粉晶内碎屑灰岩，泥质灰岩等。矿区中部以及南东部主要是奥陶系下统南津关组、红花园组的泥质灰岩，泥粉晶灰岩，生物碎屑灰岩。矿体无夹石。（四）矿床共（伴）矿产矿区内主要伴生元素有CaF2,其主要赋存于萤石矿中，萤石矿零星分布于F31容矿构造中，为区内伴生矿产，厚度0.35～2.45米，品位0.1%～41.73%。但比较目前对伴生萤石低，仅个别工程达到边界品位20%以上，所以矿区萤石矿暂未综合回收利用。三、矿石加工选矿性能区内主采重晶石矿，原矿出售，供矿粉厂生产重晶石粉。以往从未做过矿石加工技术试验。对共生方解石矿未做选矿，原矿出售。根据同类矿山加工试验结果（宜都市分水岭重晶石、方解石矿粉厂）结合市场需要，建议矿山建设选矿厂，采用重选法选矿，以充分利用中低品位矿石，发挥资源经济效益。使用重选法选矿具有入选粒度大，入选粒级宽，选矿处理量大等优势，选矿过程中无需用药剂，对环境无任何污染，利用重选法对重晶石矿进行提纯和加工，具有高效、节能、环保等优势，还可以得到理想的重选工艺流程为：原矿石—>洗矿筛分、脱泥—>振动给料机（槽式宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案建议矿山进行可选性试验研究。四、矿床开采技术条件1、地形地貌及气象与水文特征（1）地形地貌特征矿区一带属低山地貌。区内地形平缓，地形坡角20～30°,岩溶发育，地貌形态上以丘峰与岩溶洼地相间产出为主要特征。地势西北高、（2）气象与水文特征本区属亚热带温湿季风气候。具有雨量充沛、暴雨频繁与四季分明的特点。据县气象站多年观测资料统计：区内极端最高气温40℃,极端期，并伴有间歇性冰冻或积雪；常年主导风向为东北风，最大风力6～7级。渔洋河为本矿区一带最大的常流性地表水体，属清江河支流。渔洋河自西向北东流经本矿区南侧外缘，于矿区东端约32Km处的宜都附近汇至清江，并最终注入长江。渔洋河为当地一带最低侵蚀基准面（自上而下河床标高在167.8～72.2m之间在构成区内地下水主要排泄带的宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案同时，亦是地表水的集中排水廊道。渔洋河流量大小严格受大气降水多少的控制，具典型山区河沟流量暴涨暴落的特点。根据以往勘探期间收2、水文地质单元及储水构造特点区域上，梁山～肖家隘背斜南翼的缓倾（倾角5～10°)单斜区内，碳酸盐岩广布，岩溶发育，为主要含水岩层（系含溶隙、溶洞水，并形成了以赋存岩溶水为主的缓倾单斜储水构造。潘湾矿区一带，由于无区域性地下水的隔水与供水边界，因此不能构成独立的水文地质单元。区内主要工业重晶石、方解石矿床埋深0.0~地形有利于矿床地下水的自然排泄。3、地层的含、富水特征下统～寒武系上统娄山关组(∈3O1l）。根据本次核实期间现场调查结果，结合区域水文地质资料类比，区内各地层的物质组成、性质及水文地质特征分述如下：分布于沟谷及缓坡地带，厚度0.005.00m。由残坡积成因的含碎石粉质粘土构成为主，黄褐色。本层透水性弱～中等，总体以不含水为主，局部地段弱含上层滞水。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案区内大部缺失，仅在核实区中部脊顶部位零星分布，出露厚度约20.0m。由薄层～瘤状生物碎屑灰岩、粒屑泥质灰岩夹页岩组成为主，具水平层理，裂隙和岩溶弱发育，在本矿区内该层总体属透水、不含水层。区内地表无泉水出露。仅出露于区内东南部一带，层厚40.00～60.00m。岩性为深灰、灰色厚层～块状生物灰岩和灰岩，含海绿石。本层在矿区内未见及泉点出露。根据区域水文地质资料结果，该层富水性极不均一，属弱～极强含溶隙、溶洞水，泉流量0.001～356.600L/s。状灰岩、云质灰岩夹生物碎屑灰岩构成为主，中上部含燧石结核与泥质条带。该层岩溶较发育，地表随处可见溶蚀沟、槽。本矿区内无泉点出露。据区域水文地质资料结果，该层含溶隙、溶洞水，富水性因岩溶发育程度不同亦具极不均一性，属弱～极强富水含水层，泉流量0.01~153.00L/s。区内工业重晶石、方解石矿体呈透镜状、脉状近直立赋存于含矿断红花园组（O1h)和南津关组（01n）之间无稳定隔水层存在，两者构成具有密切水力联系、统一弱～极强含溶隙、溶洞含水层产出，属本矿区工业矿床的直接顶板充水层。（5）奥陶系下统～寒武系中统娄山关组(∈3O1l）本层在区内西部一带大面积出露地表，厚度不详。岩性为深灰、灰色厚层～块状云质灰岩、白云岩夹灰岩，含燧石条带或结核，裂隙和岩溶均较发育。区内亦无泉点出露。据区域水文地质资料结果，该层中等~宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案极强含溶隙、溶洞水，泉流量2.00～1106.70L/s。4、地下水的补给、径流与排泄条件本矿区工业重晶石、方解石矿体呈透镜状、脉状近直立赋存于奥陶系下统的碳酸盐岩层中，矿床规模与形态受区内断裂构造控制，未来最低开采标高285.00m，位于当地最低侵蚀基准面（渔洋河，河床标高区内无常流性地表水体，矿床地下水主要依靠大气降水补给。受地形地貌、地质构造、矿床赋存条件及当地水文网等因素制约，地下水在接受大气降水补给后，一部分通过岩溶、构造裂隙导水通道向区域最低侵蚀基准面（渔洋河）排泄，余者以坡面流和分散流排泄的方式，补给最近的沟谷。本矿区水文地质特征以地下水补给地表水为主，并具有地下水的补给区与径流区平面上分布基本一致，地下水排泄量与地表水集流量均严格受降雨多寡控制的特点。5、主要断裂构造的水文、工程地质特征区内断裂构造发育，计有规模大小不等的断层31条（F1～F31）。两组。上述断层倾角介于57～89°之间裂岩，岩体破碎，钙质弱～中等胶结，结构松散～稍密，局部伴有糜棱岩化。断裂构造在一定程度上破坏矿层及围岩连续性的同时，并构成矿床充水的因素之一。（1）坑道内，断裂构造及破碎带主要由碎粉岩构成，胶结致密或为泥质充填时，具阻水性质；未胶结或胶结疏松时，则表现为潮湿、浸水或滴水；（2）坑道内顶板浸水、滴水点集中出露在断裂转折或构造叠加部位，涌水量多＜0.05L/s，未见及底板涌水点。（3）根据现场调查，坑道在揭露破碎带初期普遍滴水、淋水，涌水量在0.10～0.20L/s之间，但数日后即干枯，反映出断裂构造（带）水具有以静储量为主和易于疏干的特点。综上所述，现状开采条件下，区内断裂构造（带）水对矿山开采基本无影响或影响甚微。6、矿床充水因素与特点井下山+见矿后分阶段平巷沿脉开采+轻轨运输，以集水坑（仓）汇水+水泵抽水方式排放矿坑水。根据区内矿床赋存条件及地下水特征，结合现场调查，本矿山井下开采工业重晶石矿床的充水因素与特点主要为：（1）矿区呈北西至南东向展部，位于地表分水岭脊部。工业矿床范围内无常流性地表水体。（2）未来矿床地下水主要接受大气降水入渗补给，因此矿坑水严格受降雨强度及多寡控制，动态变化较大。（3）目前李家包矿区内布设有一号和二号采矿系统共两处。根据现场调查，自建井采矿至今，一号系统和二号系统井下多年日排水量均水工作量甚小，从未出现过水患阻碍正常生产的事件，因此矿山方面未建立相应的排水台帐。（4）区内断裂构造与矿床围岩岩溶均较发育。矿床地下水主要通过溶洞与宽大溶隙及导水断裂集流涌入采坑（一号和二号采矿系统一般宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案正常涌水量均在10.0～15.0L/s之间但绝大部分以过路水的形式经岩溶泄水通道快速流至采坑以下；而坑道在揭露岩溶弱～不发育及阻水断层地段时，则多呈干燥无水状态，局部的渗水、滴水点流量均<0.05L/s。7、矿坑涌水量预测（1）矿坑涌水量预测计算①以往矿坑涌水量预测计算由湖北省地质局第七地质大队编制的《湖北省宜都市李家包矿区重晶法，其结果为：一般正常涌水量为5940m3/d；雨季正常最大涌水量为3/d（按一般正常涌水量的1.5倍计）。②本次核实矿坑涌水量预测计算现状条件下，李家包矿区内的一号系统开采对象为Ⅰ号矿体，二号根据区内采矿实际，结合对矿山一号系统和二号系统实测的坑道排水量观测结果，采用水文地质比拟法分别预测计算矿山一号和二号系统坑的涌水量。由于区内地下水主要为矿床围岩的无压溶洞、溶隙水，其含、富水性主要受岩溶发育程度及充填情况控制，具有分布极不均匀的特点，兼之矿山未建立相应的坑道开拓与排水方面相关资料，故现按照通常所用的指数关系公式予以估算，即为：宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案 0——李家包矿区一号系统和二号系统目前最低开采水平标高时坑0——本矿区以往勘查期间施工的钻孔平均静水位标高与目前最低开拓水平标高之差。三个钻孔静止水位高程大于二号系统目前最低开采标高370.00m外，余S——本矿区以往勘查期间施工的钻孔平均静水位标高与未来最低开拓水平标高之差。当地地下水位线以上，且目前已开采至最低水平标高406.0m一线，未来矿坑排水条件与现状近似，故按S01/S1=1.0计。F0——矿区一号系统和二号系统目前已完成的采空区面积，分别为2（其中，一号系统中包括有334资源量采空区面积2和2（其中，一号系统中亦包括有目前已形成的334宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案③矿坑涌水量预测计算结果及评述a、根据上述计算结果，流入一号和二号未来开采系统的涌水量合计为：一般正常值为461m3/d，正常最大涌水量按一般正常值的1.53/d。详见表3.2-4。表3.2-4本次核实矿山开采系统涌水量估算结果表量目前已形成的b、以现阶段采矿坑道一般正常排水量和实际开拓面积的资料为依据，采用水文地质比拟法预测计算未来进入一号系统和二号系统下步中段水平矿坑内的涌水量是具有可比性的。但是由于岩溶水分布极具不均匀性，且矿床地下水主要接受大气降水入渗补给，具有动态变化大的特征，故在一定程度上可影响该比拟计算结果的精确程度，因此，该预测结果仍属初步概算，尚需在建立健全井下全过程开采活动中的排水观测资料基础上，予以进一步修正和完善。C、根据现场调查与访问结果基本可以认定，矿区一号和二号开采系统排水量甚小的主要原因之一是矿床地下水主要依靠大气降水入渗补给，补给有限；其次，由于矿床围岩岩溶发育（溶洞、落水洞及溶隙从而使矿坑水通过岩溶通道，尤其是深大的落水洞快速流至采坑以下。因此，未来矿山在开采全过程中，只有在确保采坑内的岩溶通道排水通畅的情况下，井下排水工作量是有限的。d、未来采矿山活动中，倘若遇爆破掩埋或粘性土（透水性差）堵宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案塞岩溶通道泄水时，遇雨期则可能造成井下涌水量巨增。此外，未来矿山在大面积采空后，势必会在矿床浅埋区（埋深＜157.0m。详见“矿区环境地质”章节中的“采空区地面塌陷和地裂缝”）产生地表开裂与塌陷变形，并由此可能造成大气降水通过地表开裂与塌陷变形部位直接入渗至采坑，从而引发矿坑水量的大幅增加，甚至产生影响安全生产的事故。矿山方面对此问题应引起高度重视和重点防范为宜。8、水资源的综合利用评价本矿区内无常流性地表水和较大的天然地下水露头点。现状条件下，矿山开采中的生活用水和工业用水水源主要通过埋管引渔洋河河水+集水池解决。本次核实期间在一号系统坑道内的集水仓采取简分析水本矿山没有选矿产生的废水，目前亦无矿井废水排放，从分析结果初步来看，岩、矿石对矿区一带水环境基本不构成污染源影响。9、水文地质勘探类型评述根据矿山主要充水含水层的岩性、分布与特点，按照我国现行《矿区水文地质勘探类型属第三类、第二亚类第一～二型，综上述，确定矿区水文地质条件复杂程度为中等类型。（二）工程地质条件1、工程地质条件现状评价（1）矿层与围岩物理力学性质本次核实期间采取了工业重晶石及围岩共6组岩、矿石的物理力学宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案表3.2-5岩、矿石主要物理力学试验结果统计表CФ3O1l岩4.7～4.9（2）工程地质岩组划分矿区内，根据岩矿石的物理力学性质、岩性与结构及工程地质性能不同或差异，结合相邻同类型矿区（段）岩矿石物理力学资料类比，可划分为以下4个工程地质岩组：组分布不连续，均匀性差，结构松散～稍密状，产生的工程地质问题主要是边坡的局部坍塌（滑对矿床开采影响小。厚～巨厚层状、半坚硬～坚硬的碳酸盐岩为主岩组②：包括地层为1l。该岩组主要由灰岩、云岩组成，整体完整性属较好，产生的工程地质问题主要是岩溶和裂隙发育部位的局部落石和掉块，尤其是在近地表处临空面发育地段。薄～中厚层状、半坚硬～坚硬的碳酸盐岩为主岩组③：代表地层为1d。该岩组主要由泥质灰岩组成，间夹页岩，层间结构面较发育。其中的页岩夹层易风化并形成相对软弱结构面，产生的工程地质问题主要是风化后碎裂及顺层面坍落，对矿床开采影响亦不大。条带状与层状、软弱的可溶盐岩为主岩组④：代表地层为重晶石与方解石矿床（Bal和Cal）。该岩组中的方解石解理极发育并构成软弱结构面，矿床开采过程中易顺解理面坍落。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案（3）断裂构造带的工程地质特征区内断裂构造发育，纵横交错。断裂构造（带）岩体破碎，结构松散～稍密，物质成分主要为角砾岩和碎裂岩，钙质弱～中等胶结。坑道在穿切断层破碎带及其附近时，易产生冒顶崩落或片邦问题的发生，并普遍见有滴水、淋水点。根据井下现场调查结果及矿山工作人员介绍，坑道在穿越断裂构造，特别是构造叠加部位时，极易发生冒顶崩落或侧壁坍塌变形，冒顶（4）工程地质条件现状评价区内重晶石、方解石矿的未来开发主要为地下巷采。根据本次核实期间的坑道现场调查和访问结果：在采矿过程中，除遇断裂构造（带）和岩溶裂隙发育地段出现局部顶板坍落问题外，坑道内未出现过严重的塌顶现象和侧邦坍塌，无底板隆起问题，巷道顶、板稳定性总体上属较好。本区矿床围岩由厚～巨厚层状的O1n和∈3O1l半坚硬～坚硬的碳酸盐岩构成。根据本次核实期间对以往早期进行的露天采矿活动（多为不规范的私采滥挖）而形成的多处人工高陡岩（土）质边坡访问结果：现状条件下，上述人工边坡目前均整体处于基本稳定状态，掉块、落石变形仅发生在局部岩体较破碎～破碎地段，特别是在大、暴雨期影响为甚。2、工程地质条件预测评价及工程地质问题防治建议（1）工程地质条件预测评价根据本次核实期间的坑道现场调查，结合相邻同类型矿山的开采实践：工业重晶石、方解石矿床围岩以厚～巨厚层状半坚硬～坚硬的碳酸盐岩构成为主，在采矿过程中，除遇断裂构造（带）和岩溶裂隙发育地宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案段可能会出现局部顶板坍落问题外，坑道内未出现过侧壁坍塌和底板隆起等工程地质问题，其稳定性总体仍属好或较好之类。（2）工程地质问题防治建议根据相邻同类型开采矿山多年的井下工程地质问题防治实践经验，结合本矿区井下采矿时的主要工程地质问题现状，提出防治建议如下：①除应严格按照开采设计布设矿房和保安矿柱外，必要时建议在坑道顶板和两壁采用喷锚结合砌砼或浆砌块石支护；②断层破碎带主要应采用喷锚支护。对受断层破坏严重、岩体破碎地段，则应采用钢结构支护。锚杆的孔径和锚固深度应由具有矿山设计资质的单位根据实际地质条件通过计算确定为宜。3、工程地质勘探类型评述本矿区工程地质勘探类型属第四类第二型，即“矿床及围岩以碳酸盐岩为主，工程地质勘探类型为中等的矿床”。（三）环境地质条件1、环境地质条件现状评价（1）地震地质环境和地壳稳定性评价中有关我国主要城镇抗震设防烈度分区，包括宜都市在内的宜昌市域范设计地震分组为第一组。（2）主要环境地质问题的分布与发育特征矿山一带植被发育、覆盖率高（约80%）且保存较好，周边无大的工业污染源，亦未受到大的采矿活动和人类工程活动影响。区内自然环境总体属较好。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案本矿山没有选矿产生的废水，生产和生活废水经简单处理后排放。岩、矿石中基本不含有害组分。矿区范围内，目前无岩溶塌陷、滑坡、泥石流和地表开裂与塌陷变形等环境地质问题。矿山区及周边一带，现状环境地质问题主要表现为水资源匮乏和不稳定边坡两方面，分述如下：①水资源匮乏本区一带广泛出露地表的碳酸盐岩岩溶普遍较发育。岩溶管道不仅是矿山区一带水资源调控的主要因素之一，亦对当地的人文和生态环境产生较大影响。根据本次核实期间调查和访问结果：矿区内及周边一带无常流性溪沟与泉水，当地一带居民的生产和生活用水紧缺，日常用水需求主要以集水池（坑）集蓄大气降水、辅以埋管引水（主要为提取渔洋河河水）来满足。由于水资源的匮乏，本矿山亦通过埋管引渔洋河河水+集水池蓄水来解决生产与生活用水所需。②不稳定边坡矿山区一带，由于早期进行的露天采矿活动（多为不规范的私采滥挖从而沿矿层露头线形成多处人工高陡岩（土）质边坡。露采活动破坏了斜坡的原始平衡状态，造成边坡上部岩土体在雨（雪）水、风化及重力作用影响下变形失稳后朝临空面方向卸荷，继而产生坍塌、落石和掉块。边坡堆积碎屑物质和废矿石就近堆放于采空场附近，毁林占地，对矿山区的地质环境和生态环境构成一定程度上的破坏和不良影响。根据本次核实期间现场调查结果，本矿区及周边因露采形成的两处人工边坡（BP1和BP2）对区内环境造成的影响分述如下：～＞宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案l半坚硬～坚硬的碳酸盐岩构成，属岩质高边坡类型。现状条件下，边坡整体处于基本稳定状态，掉块、落石变形仅发生在局部岩体较破碎～破碎地段，特别是在大、暴雨期影响为甚。由于该边坡变形方量有限（变形体积一般＜5m3且分布区范围及周边一带基本无重要危害对象，因此产生的危险程度与危害性尚属不大。BP2：位于矿山中部外缘以南的脊顶地段。边坡分布高程410.0~坡角30～60°,属岩土质边坡类型。现状条件下，该边坡虽在雨期易产生土体坍塌、滑移变形，但总体上仍处于基本稳定状态，且在其分布区范围内无重要危害对象，故危害程度和危险性均属轻微。2、环境地质条件预测评价根据本区的现状地质环境特征，结合相邻同类型矿山开采实践类比，预测矿山在未来开采过程中和开采后，可能引发和加剧的环境地质问题主要有以下三个方面：（1）水资源的枯竭与污染本矿区一带水资源匮乏问题具有普遍性。未来矿山地下开采系统形成后，井下长期疏干将导致采空区一带地表水和地下水资源的进一步减少，局部甚至出现枯竭，从而对当地一带生态环境造成不利影响。而未来矿床大规模开发后，工业废水（主要包括矿坑水和矿渣淋滤水）的直接排放势必会对矿山区一带的水环境造成一定程度上的污染。（2）采空区地面塌陷和地裂缝地下采矿活动可能诱发或加剧的环境地质问题包括有采空区地面未来矿山开采的废矿石碴如若就地乱堆乱放，不仅会毁林占地和破坏当地的自然生态与地质环境，并有可能在遇山洪和大、暴雨期诱发形成泥（水）石流而构成地质灾害事件的发生。3、主要环境地质问题防治建议根据本区环境地质问题现状和采矿活动可能引发、加剧的环境地质提出以下防治对策建议：（1）水资源的枯竭与污染问题鉴于本矿区内及周边一带无有效可利用的地表水和地下水资源，建议未来矿山与当地居民的生产与生活用水需求宜在当地政府的统一规划实施下，采用引、蓄结合的方式予以解决。（2）采空区地面塌陷和地裂缝问题为最大程度地避免在矿床浅埋区开采时产生的地面塌陷和地裂缝变形，并由此可能引发产生的矿坑水量剧增及溃砂、溃泥等灾害事故的发生，除应严格按设计施工与采矿外，并须加强日常的检查巡视，发现问题及时堵塞止漏，同时应配置相应的应急排险方案与设备。（3）废矿渣处理问题采矿产生的废矿石、渣应尽量回填于采空区，或就近选择宜于建坝的地段集中储存，以备适时再利用。同时应杜绝随意乱堆乱放，以尽可能的减轻破坏矿山地质环境和防止大、暴雨期泥（水）石流灾害的发生。4、环境地质类型评述本矿山地质环境类型属第二类，即“矿区地质环境质量为中等类（四）开采技术条件综述根据矿山水文地质、工程地质和环境地质复杂程度，按照现行《固宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案开采技术条件属Ⅱ-4类型，即“以复合问题为主、开采技术条件为中等”五、设计利用矿产资源储量1、工业指标重晶石矿工业指标：方解石矿工业指标：32、矿产资源/储量根据宜昌市国土资源局关于宜都市李家包矿区重晶石、方解石矿资源储量核实报告（截至2018年6月底）评审备案的证明（宜土资储备字[2018]6号截至2018年6月底，全矿区累计查明重晶石资源储量宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案表3.2-6矿区查明资源储量一览表累计查明资源储量（kt）保有资源量（kt）重晶石ⅠⅤⅨⅩ方解石Ⅱ44六、共、伴生矿产情况矿区内重晶石矿体内含有少量方解石，方解石矿体内没有可供开发利用的共伴生矿产。七、对地质勘探报告的评述1、地质构造对开采的影响分析与评价矿区断裂构造发育，按其走向主要有北西向(305°)、北西向(315°)、北东向、北-北北东向等4组，其中北西向(315°)断层为含矿构造，对矿脉起破坏作用。地质构造对开采有一定的影响。2、矿层对比的可靠性和稳定性分析《核实报告》综合利用了以往地质勘查资料及本次核实成果，重晶石矿采用一般工业指标、方解石矿采用2015年核实报告方解石工业指标重新圈定了矿体，全区新圈出8个矿体，其中7个为重晶石矿体;一个方解石矿体。估算了矿区的各类型资源储量，其估算方法及结果正确，资源储量类型划分符合现行规范规定。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案核实报告》对本次核实较<2015年核实报告》资源储量的变化原因作了详细说明。3、水文地质对开采影响的评价阐明了矿区地形地貌、气象水文、矿区侵蚀基准面标高、资源储量估算标高；了解了含水层的富水性，粗略估算了BP1、BP2在下一步开采中段水平的坑道涌水量；确定了矿区水文地质条件复杂程度（中等4、开采技术条件分析与评价划分了工程地质岩组，对矿体围岩及露天废石堆积体边坡稳定性进行了预测评价，指出了可能产生的主要工程问题；确定了矿区工程地质条件复杂程度（中等类型）。调查了矿区地质环境现状，对早期沿矿层露头滥采滥挖形成的高陡边坡的稳定性及可能对生态环境造成的影响进行了评价，对两处人工废石堆积体边坡可能对矿山生态环境造成的破坏和影响进行了评价，对矿山未来采矿活动可能诱发的环境地质问题进行了预测评价，对可能出现滑坡、地面塌陷的大致范围进行了圈定，并提出了预防和处理措施的初步建议；确定了矿区地质环境质量类型为第二类（中等）。综合确定矿区开采技术条件勘查类型为“开采技术条件中等的复合问题的矿床(Ⅱ-4类型）”。确定的矿区水文、工程、环境地质条件及开采技术条件勘查类型基本合理。4、资源/储量可靠性评价宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案对矿体深部的控制程度，矿体面积明显增大，故资源量增加。Ⅴ号矿体告的Ⅴ号、Ⅵ号及Ⅶ号矿体合并，矿体面积明显增大，控制程度有所提高，故资源量增加。Ⅸ号矿体则因修正原采样工程数据，333资源量减重晶石预测资源储量与原核实报告对比，预测资源量（334）减少估算方解石矿资源量与原核实报告对比，方解石矿查明资源量5、存在的问题及建议（1）矿体总体控制程度很低，部分矿体只有地表槽探工程控制，Ⅰ号矿体及Ⅴ号矿体深部均存在控制不足的问题，应加强矿山地质勘查工作。局部个别工程（TC1201）见重晶石矿低品位矿，未估算资源储量。（3）矿山在开采过程中，要加强地质工作，随时注意矿体质量可能发生变化，避免盲目生产造成损失，同时要注意对CaF2伴生有益组分的综合利用。（4）未来开采过程中要加强采坑上方及采场内的防排水。（5）对井巷围岩的稳固性评价过于简单。坑道在穿越断裂构造时，极易发生冒顶坍塌变形，矿山应加强对断层的工程地质特性研究及对采空区顶板与地面变形破坏的监测，防止产生冒项坍塌及采空区地面塌陷等地质灾害，并采取有效的防治措施，确保安全生产。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案第一节开采方案一、开采范围宜都市国土资源局向宜昌市国土资源局申请对该矿拟设矿权范围进行调整，宜昌市国土资源局以“宜土资函[2018]19号”同意进行采矿拟设置矿区范围由8个拐点坐标圈定，其拐点坐标见表4-1。表4-1矿区范围拐点坐标表12345678本次设计在开采范围内包括五个重晶石矿体(Ⅰ号、Ⅳ号、Ⅴ号、Ⅷ号、Ⅸ号）和一个方解石矿体(Ⅱ号其中Ⅰ号、Ⅴ号、Ⅸ号重晶石矿体和方解石矿体(Ⅱ号）设计利用，Ⅳ号、Ⅷ号重晶石矿体不利用。二、资源储量1、查明资源储量宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案根据宜昌市国土资源局关于宜都市李家包矿区重晶石、方解石矿资源储量核实报告（截至2018年6月底）评审备案的证明（宜土资储备字[2018]6号截至2018年6月底，全矿区累计查明重晶石资源储量10千吨(均拟占用)。见表4-2。表4-2矿区查明资源储量一览表累计查明资源储量（kt）保有资源量（kt）重晶石ⅠⅤⅨⅩ方解石Ⅱ44矿区预测重晶石矿(Ⅳ号矿体、Ⅷ号矿体）334资源量282千吨，其中开采消耗20千吨（拟占用拟占用保有217千吨及未占用45千吨。由于334资源量是远景储量，是推断出来的，精度低，本方案未设计利用，矿山今后在生产中，应加强探矿工作，探明矿山的资源储量，延长矿山的服务年限。2、开采储量（1）保有资源储量宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案（2）设计利用资源储量其中：K—可信度系数，由于本矿区矿床地质工作程度高，可信度系数取0.8。重晶石矿石保有资源储量＝68+579×0.8＝531.2千吨方解石矿石保有资源储量＝10×0.8＝8千吨可采储量＝设计利用储量－设计损失－采矿损失重晶石矿石可采储量＝531.2－94.5－43.67＝393.03千吨方解石矿石可采储量＝8－0.8＝7.2千吨①矿柱留设（重晶石）本方案设计沿地表露头线向下推深10m作为地面保安矿据作图，并参考《储量核实报告》提供的矿体厚度及比重,对每个矿体保安矿柱占用储量计算如下：Ⅸ号矿体露头总长度约150m，保安矿柱占用矿山保安矿柱留设占用储量为94.5千吨。②采矿损失根据采矿方法图矿房中顶柱、底柱、间柱留设后，计算矿块回采率重晶石采矿损失储量531.2－94.5）×10%＝43.67千吨宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案矿山设计利用资源储量汇总见表4-3。图4-1矿块回采率计算示意图表4-3设计利用储量汇总表（单位：kt）80.87.280.87.23、方解石矿体的开发利用方解石矿体为Ⅱ号矿体，与Ⅰ号重晶石矿体赋存位置重合在一起。矿山主采矿体为重晶石矿体。矿山在井巷工程布置中，会带出一部分方解石矿石。由于矿山赋存的方解石可采的资源量只有7.2千吨，本开发利用方案在设计中，未考虑其服务年限，未做经济评价。三、建设规模、产品方案根据工业矿体赋存条件、矿层特征、开采技术及装备、外部建设条件和市场需求，以及矿区范围内探明的资源储量，矿山建设规模为6万t/a。矿山按建设规模3万t/a进行设计，其矿山服务年限为13.8年，服务年限偏长；按建设规模6万t/a进行设计，其矿山服务年限为6.9宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案年，较为适宜，考虑到矿区水文地质条件复杂程度为中等类型，矿区工程地质条件复杂程度为中等类型，矿山投产后能达到6万t/a的生产规模，因此，设计推荐本矿建设规模为6万t/年，可以满足矿山改扩建要求。2、产品方案矿石中无夹石，有害组分均不超标。矿山开采出的矿石全部以原矿销售。四、矿床的开采方式本矿为改扩建矿山，矿床的开采方式为地下开采。五、开拓运输方案1、开拓运输方案的影响因素（1）矿区地处鄂西丘陵山区，地势总体西北高、东南低，最高点位于最低侵蚀基准面以上。（2）矿区范围内分布的矿体有5个矿体，必须采用接替形式进行分期开采。（3）矿山为改扩建矿山，矿山原开拓方案采用斜井开拓运输方案，地面已形成了工业场地。2、开拓运输方案的确定本矿为改扩建矿山，矿区范围内原设计有一号开采系统，设计两个井筒，即主井和风井，采用斜井开拓运输方案开采Ⅰ号矿体，见图4-1；原二号开采系统设计两个井筒，即主井和风井，采用斜井开拓运输方案宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案用原有开采系统的开拓工程布置对矿区范围内的Ⅰ号矿体、Ⅴ号矿体、Ⅸ号矿体采用斜井开拓运输方案进行开采。见图4-3。3、开拓工程布置根据矿区范围内Ⅰ号矿体、Ⅴ号矿体、Ⅸ号矿体分布情况，方案分三个开采系统对矿体进行开采。（1）一号开采系统矿山一号开采系统开采Ⅸ号矿体和Ⅴ号矿体的东南部矿体，矿山首采地段布置一号开采系统的Ⅸ号矿体中。矿山一号开采系统，设计两个井筒，即主井和风井。矿山主井利用原二号开采系统的主斜井作为主井，主斜井现掘进至+370水平，坡度22°,长62m。矿山从+370m标高开始按设计的方位、巷道规格、坡度掘进至+285水平，然后掘+285车场、泵房和水仓；掘进+295中段运输平巷Ⅸ号矿体处，按设计的位置、巷道规格、坡度掘通风行人斜巷、溜矿井、+335中段运输平巷；按设计的位置、巷道规格、坡度掘行人天井和通风天井，与+375中段回风平巷贯通；风井按照设计的位置、方位、巷道规格、坡度掘进至+375水平，与+375回风平巷贯通，形成开拓系统。矿山一号开采系统井筒特征见4-4。表4-4一号开采系统井筒特征表XYZ140°237°22°25°4.84.8图4-2原二号开采系统纵投影图图4-2原二号开采系统纵投影图图4-1原一号开采系统纵投影图宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案图4-3Ⅴ号矿体、Ⅸ号矿体开采系统纵投影图宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案（2）二号开采系统矿山二号开采系统为接替生产系统，开采Ⅴ号矿体的西北部矿体。矿山二号开采系统，设计三个井筒，即主井、风井和副井。二号开采系统的主井利用现一号开采系统的主斜井作为主井，主斜井坡度22°,长288m；风井利用原二号开采系统的风井作为风井，风井（回风中段平巷；在+370中段运输平巷按照设计所给的位置，统井筒特征见4-5。表4-5二号开采系统井筒特征表XYZ140°309°300°22°22°4.84.84.8宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案（3）三号开采系统矿山三号开采系统为接替生产系统，开采Ⅰ号矿体。矿山三号开采系统，设计两个井筒，即主井和风井。矿山三号开采系统的利用原一号开采系统的主斜井和风井作主井和风井。主斜井现掘进至+406水平，坡度22°,长248m。再按设计的方位、巷道规格、坡坡度掘通风行人斜巷、溜矿井、+335中段运输平巷；在+466中段掘通风天井、溜矿井与+480中段贯穿；在+480中段按设计的位置、巷道规格、坡度掘回风斜巷、+520回风平巷、行人天井和通风天井，与形成开拓系统。矿山三号开采系统井筒特征见4-6。表4-6三号开采系统井筒特征表XYZ300°321°22°19°4.84.8宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案第二节厂址方案一、厂址选择的影响因素分析根据矿区范围的地形地貌、厂址的工程地质条件等因素，设计在矿山的主井井口附近设置工业场地。该场地具有以下特点：1、场地较宽阔，工程地质条件较好，便于地面设施布置。2、该场地离公路较近，矿山运输方便。3、矿山工业场内供水、供电方便。二、厂址选择的原则1、适合所在地区工业布局以及产品供需安排的要求；2、尽可能节约占地面积，少占或不占良田﹑耕地；3、有充足可靠的水源和电源；4、交通运输条件比较方便﹑经济；5、地质条件较好，施工难度小，建设投资省。三、厂址方案的确定矿山为改扩建矿山，已在原二号开采系统主井口附近布置综合办公室、监控室、贮矿场、配电室、机修车间、调度室、绞车房、空压机房、职工宿舍、食堂、澡堂等；在风井口附近布置有风机房及值班室。矿山在原一号开采系统布置有综合办公室、监控室、贮矿场、配电室、机修车间、调度室、绞车房、空压机房、职工宿舍、食堂、澡堂、炸药库和配电房等。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案第三节防治水方案一、水患类型及威胁程度矿区内断裂构造与矿床围岩岩溶均较发育。矿床地下水主要通过溶洞与宽大溶隙及导水断裂集流涌入采坑（一号和二号采矿系统一般正常涌水量均在10.0～15.0L/s之间但绝大部分以过路水的形式经岩溶泄水通道快速流至采坑以下；而坑道在揭露岩溶弱～不发育及阻水断层地段时，则多呈干燥无水状态，局部的渗水、滴水点流量均＜0.05L/s。矿山主要充水含水层的岩性、分布与特点，按照我国现行《矿区水文地质勘探类型属第三类、第二亚类第一～二型，即“以溶洞为主，顶板直接进水，水文地质条件为简单～中等的岩溶充水矿床”。二、矿井水害防治措施1、地表水害防治措施1）每年雨季前，应由矿长组织一次防水检查，并编制防水计划。其工程应在雨季前竣工。2）矿区及其附近的积水或雨水有可能侵入井下时，应根据具体情况，采取下列措施：——容易积水的地点，应修筑泄水沟；泄水沟应避开矿层露头、裂缝和透水岩层；不能修筑沟渠时，可用泥土填平压实；——排到地面的井下水及地表集中排水，应引出矿区；----雨季应设专人检查矿区防洪情况；——影响矿区安全的落水洞、岩溶漏斗、溶洞等，均应严密封闭。3）废石、矿石和其他堆积物，应避开山洪水方向，以免淤塞沟渠宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案和河道。2、井下探放水措施(1)探放水设备选择：井下钻探设备选用型号为ZLJ-350型探水钻1(2)探放水前，必须根据探放水地点编制安全措施，并经矿技术负责人批准同意。(3)所有参加探放水人员必须认真学习探放水措施，并通过考试合格后方可上岗。(4)必须严格按探放水措施进行。(5)探放水前必须搞好临时支护，并将探放水钻机安放好。(6)探放水过程中，发现有异常情况时，必须沿避灾路线撤出所有人员，并报告矿长。(7)探放水结束，必须切断电源，并将钻机运出地面。3、井下水害防治措施1）矿山企业应调查核实矿区范围内的积水区、含水层、岩溶带、地质构造等详细情况，并填绘矿区水文地质图。应查明矿坑水的来源，掌握矿区水的运动规律，摸清矿山水与地下水、地表水和大气降雨的水力关系，判断矿山突然涌水的可能性。2）掘进工作面或其他地点发现透水预兆，如出现工作面“出汗"、顶板淋水加大、空气变冷、产生雾气、挂红、水叫、底板涌水或其他异常现象时，应立即停止工作，并报告主管矿长，采取措施。如果情况紧急，应立即发出警报，撤出所有可能受水威胁地点的人员。掘进工作面配备1台ZLJ-350型探水钻。探水眼保持超前掘进工作面至少20m距离，探放水工作应按探放水专门设计和安全技术措施施工。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案第一节首采地段的选择及开采顺序一、开采对象及首采地段选择1、首采地段选择的原则和依据（1）符合矿床合理开采顺序；（2）选择品位高、埋藏浅、高级储量地段，利用投产初期经济效益和缩短投资偿还年限；（3）利用总体开拓系统、矿山工业场地运输线路的合理布置。2、首采地段根据《储量核实报告》，矿区内主采重晶石矿体为Ⅰ号矿体、Ⅴ号矿体、Ⅸ号矿体三个矿体，由于Ⅴ号矿体和Ⅸ号矿体的储量赋存较好，方案设计矿山首采地段选择一号开采系统的Ⅸ号矿体。首采工作面布置二、采区划分及开采顺序根据矿体的赋存特征、矿山开拓运输方案，一号开采系统划分为二个采区。Ⅸ号矿体为一采区，Ⅴ号矿体为二采区。采区开采顺序为：一采区二采区。采区内阶段采用下行式；矿块采用后退式开采；工作面采用自下而上开采。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案第二节生产能力验证一、矿山工作制度矿山开采方式为地下开采，年工作日330天，每天二班生产，每班8小时工作制。二、推荐的矿山设计生产能力根据矿山资源储量赋存情况，推荐矿山设计生产能力为6万t/年。三、生产能力验证根据矿层厚度，结合工作面的技术装备，设计工作面长度为40m，工作面生产能力为A＝N·L·H·D·L1·ε=1×40×3.52×120×4.03×0.9＝61282吨L矿山掘进出矿按采矿工作面产量的10%考虑，则矿山年产量为6.7万吨，满足矿山设计生产能力6万t/a要求。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案四、矿山服务年限=＝6.9年矿山服务年限为6.9年，满足矿山建设要求。矿山在后期开采时应增加探矿工程量，以掘进巷道的方式探明每个矿脉深部资源。矿山矿产资源潜力大，继续探矿，寻找远景储量，可以延长矿山服务年限。第三节开采移动范围的确定矿区矿床围岩由奥陶系下统南津关组及寒武系上统娄山关组碳酸盐岩组成，围岩的饱和抗压强度在44.1～61.4Mpa之间，饱和抗拉强度采矿上覆岩层厚层状灰岩，为较坚硬岩岩组，移动角取值如下：走向移动角δ：60°;上山移动角γ：60°;下山移动角β=γ-0.5α=60-0.5×800=20°其中α为岩层倾角，平均倾角为80°。经计算作图，圈定矿业权内开采崩落范围。见矿山井上下对照图。上述估算值确定的开采崩落范围仅供矿山参考，矿山应采取监测措施，以便较准确地确定开采崩落范围。第四节采矿方法一、采矿方法选择根据矿山的矿体赋存条件，矿体倾角75～85°,平均厚度3.52m，属急倾斜薄矿体,采矿方法设计选用浅孔留矿法。采矿工作面采用后退式开采；采场内采用自下而上分层回采矿房。二、回采工艺采区矿体沿走向布置，采区内垂直走向划分若干采场，一般矿块长间柱宽度6m；人行联络道间距5米；漏斗间距3～5米，断面为1.8×回采工作包括有：凿岩、装药爆破、通风、局部放矿、撬毛、平场和大量放矿等。矿房回采是自下而上分层进行的，每一分层的高度一般1、凿岩：凿岩方式有上向孔和水平孔。当矿石比较稳固时可采用上向孔；当矿石稳固性差些时尽量用水平孔。2、装药爆破：一般采用岩石膨化炸药，单位炸药消耗量可根据矿山实际情况选取。3、通风：新鲜风流从上风流方向的天井进入新鲜风流，通过矿房工作面以后，经天井排到上部回风平巷。4、局部放矿：矿石崩落以后，由于矿石碎胀，为了保证有一定的工作空间，必须放出部分矿石。按规定应放出崩落石的1/3，留下2/3作为继续工作的临时工作台坚硬矿石的碎胀系数为1.5）。5、平撬工作：在局部放矿以后，工人进入采场后，首先就应撬去工作地点的浮石，否则会直接影响工人的安全生产。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案局部放矿之后，确认留矿堆内无空洞时，就可进行撬毛平场工作。先对工作面喷雾洒水，然后敲帮问顶，撬除松动矿岩，将局部放矿所形成的凸凹不平矿堆扒平，为下次凿岩工作做好准备。二次破碎在工作面局部放矿后进行，平场撬毛的同时若发现大块，应及时用锤子或炸药破碎，应尽量避免在放矿闸门处破碎大块。6、大量放矿工作：当把矿房内的矿石全部采完后，要进行大量放矿工作，把原来留下的2/3碎石全部放出来。矿房中矿石全部放出后，再回采矿柱。工作面主要设备特征见表5.4-1。表5.4-1工作面主要设备特征表1台22台23台2三、顶板管理及采空区处理（1）工作面顶板管理在回采过程中，采场顶板一般靠顶、底柱支撑，采场不支护，采矿工人进入崩矿小巷，要对顶板松石、矿体松动的碎块及时处理，加固支架，保证安全，敲帮问顶必不可少，要严防假顶脱层、冒落伤人，生产中重视顶板管理工作，矿方应设专职顶板管理人员负责矿层顶板及矿层的观测和预防工作。（2）采空区处理①矿山回采工作结束后要及时封闭采空区。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案②采用封闭法处理采空区，当矿房回采完后，将通入采空区的巷道全部封闭，通入采空区的天井口安装钢制栅式隔窗，禁止人员进入，因该矿矿体厚度不大，采完后对采空区及时封闭。③与采空区对应的地表应设立警示标志，禁止行人、车辆进入，避免发生意外。四、采矿主要技术经济指标第五节矿山通风与防尘一、开采技术条件根据矿山实际开采情况，矿山为无瓦斯矿山，无有毒有害气体产生，矿山无地温异常。二、通风系统与通风方式选择矿山通风方式为对角式；通风方法为机械抽出式。2、通风线路平巷→回风斜井→地面。掘进工作面：新鲜风流经主斜井→+295运输平巷→掘进工作面污风斜井→地面。宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案三、矿山风量、负压及等积孔1、按井下同时工作的最多人数计算=4×18×1.25＝1.5m3/s2、按采场、掘进、硐室及其它地点实际需风量的总和进行计算(1)采矿工作面需风量计算①按井下同时工作的最多人数计算矿山生产时采矿工作面同时作业人员为5人/班；根据《金属非金②按排尘风速计算采3/s低风速应不小于0.25m/s。采＝6×0.5＝3.0m3/s矿山设计一个采矿工作面，综合以上计算回采工作面的需风量，取大值者计算全矿需风量，回采工作面的需风量按3.0m3/s计算。(2)掘进工作面需风量计算掘进工作面的需风量按排尘风速计算宜都市李家包重晶石矿矿产资源开发利用与生态复绿方案掘3/s风速应不小于0.25m/s。采＝4.2×0.7＝2.94m3/s本矿井下布置两个掘进工作面，两个掘进工作面需风量为2×矿山掘进工作面的需风量按5.88m3/s计算。